JPH07287130A - Optical fiber module - Google Patents

Optical fiber module

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JPH07287130A
JPH07287130A JP8020294A JP8020294A JPH07287130A JP H07287130 A JPH07287130 A JP H07287130A JP 8020294 A JP8020294 A JP 8020294A JP 8020294 A JP8020294 A JP 8020294A JP H07287130 A JPH07287130 A JP H07287130A
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JP
Japan
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optical
optical fiber
package
fiber module
active element
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Application number
JP8020294A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Tanaka
秀幸 田中
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an optical fiber module having a structure capable of efficiently exhibiting the cooling capacity of an electronic cooling element and efficiently cooling an optically active element. CONSTITUTION:This optical fiber module is formed by housing the optically active element 1 and the electronic cooler 31 into a package 32 and is constituted to optically couple the internal optically active element 1 and an external optical fiber 12. The module described above is so formed that the heat radiation plate 312 of the electronic cooler 31 is utilized as part of the outside walls of the package 32. Thermal resistance is lowered and the direct heat radiation of the heat generated by the optical active element 1 is made possible by using the heat radiation plate 312 of the electronic cooler 31 as part of the outside walls of the package 32.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバ通信に用
いられ、発光素子、受光素子等の光能動素子を収容して
光ファイバと光結合する光ファイバモジュールの構造に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of an optical fiber module used for optical fiber communication and accommodating optically active elements such as a light emitting element and a light receiving element and optically coupling with an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、光ファイバ通信にあっては、
長距離通信にはシングルモードレーザダイオードが用い
られ、中継系、光映像分配等に適用される光増幅器には
高光出力レーザダイオードが用いられている。これらの
半導体レーザに代表される発光素子(以下、LDと総称
する)を伝送用光ファイバと光結合する光ファイバモジ
ュールには、LDの光出力の安定性や光スペクトルの安
定性を維持するため、パッケージングして気密封止する
と共に、電子冷却素子を内蔵して内部温度を一定に保持
するようにしている。以下に、従来の光ファイバモジュ
ールの代表的な構造を3例ほど示して、簡単に説明す
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, in optical fiber communication,
A single mode laser diode is used for long distance communication, and a high light output laser diode is used for an optical amplifier applied to a relay system, optical image distribution, and the like. In order to maintain the stability of the optical output of the LD and the stability of the optical spectrum, an optical fiber module that optically couples a light emitting element (hereinafter collectively referred to as LD) represented by these semiconductor lasers with a transmission optical fiber is used. In addition to packaging and hermetically sealing, a thermoelectric cooler is built in to keep the internal temperature constant. Hereinafter, a typical structure of the conventional optical fiber module will be briefly described by showing about three examples.

【0003】図4は従来の光ファイバモジュールの第1
の構造例を示す断面図である。図4において、1はL
D、2はLD1の発熱を放熱するヒートシンク、3はL
D1とヒートシンク2をボンディングしたLDヘッダで
ある。4はLDヘッダが取り付けられた支持板である。
LDヘッダ3と支持板4は、放熱性を良好にするため、
半田付け等の方法により固定される。5はLD1の温度
を測定する温度検出用サーミスタ抵抗(以下、単にサー
ミスタと称する)で、支持板4に接着または半田付けに
より固定される。
FIG. 4 shows a first conventional optical fiber module.
3 is a cross-sectional view showing a structural example of FIG. In FIG. 4, 1 is L
D, 2 are heat sinks that radiate the heat generated by LD1, 3 are L
This is an LD header in which D1 and the heat sink 2 are bonded. Reference numeral 4 is a support plate to which an LD header is attached.
Since the LD header 3 and the support plate 4 have good heat dissipation,
It is fixed by a method such as soldering. Reference numeral 5 denotes a temperature detecting thermistor resistance (hereinafter, simply referred to as a thermistor) for measuring the temperature of the LD 1, which is fixed to the support plate 4 by adhesion or soldering.

【0004】7はLD1の出力光を集束変換するレンズ
で、8はレンズ7を支持板4からLD1の光軸と同じ高
さで同じ方向となるように保持するレンズホルダ8であ
る。レンズ7はレンズホルダ8に半田付け、圧入等の方
法で取り付けられ、レンズホルダ8は支持板4上にYA
Gレーザ等で溶接固定される。
Reference numeral 7 is a lens for focusing and converting the output light of the LD 1, and reference numeral 8 is a lens holder 8 for holding the lens 7 from the support plate 4 at the same height and in the same direction as the optical axis of the LD 1. The lens 7 is attached to the lens holder 8 by soldering, press fitting, etc., and the lens holder 8 is mounted on the support plate 4 in the YA form.
It is welded and fixed with a G laser or the like.

【0005】16は以上の構成によるLD部を収容保護
するパッケージで、一側面を開口した筐体構造となって
おり、LD1の出力光が通過するように窓161が形成
される。その内部底面には電子冷却器15が半田付けに
より取り付けられており、上記LD部はこの電子冷却器
15の冷却面に載置され、半田付けにより固定される。
Reference numeral 16 denotes a package for housing and protecting the LD portion having the above-described structure, which has a casing structure with one side surface opened, and a window 161 is formed so that the output light of the LD 1 passes. An electronic cooler 15 is attached to the inner bottom surface by soldering, and the LD section is placed on the cooling surface of the electronic cooler 15 and fixed by soldering.

【0006】上記電子冷却器15は吸熱板151と放熱
板152とを電子冷却素子153によって連結したもの
で、吸熱板151及び放熱板152に駆動電力が供給さ
れると、吸熱板151がLD部に発生する熱を吸収し、
この吸収した熱を放熱板152よりパッケージ16の外
部へ放出するようになっている。すなわち、サーミスタ
5で検出される温度情報を元に電子冷却器15を駆動制
御することで、LD部の温度を一定に保つことができ
る。
The electronic cooler 15 is formed by connecting the heat absorbing plate 151 and the heat radiating plate 152 by the electronic cooling element 153. When the driving power is supplied to the heat absorbing plate 151 and the heat radiating plate 152, the heat absorbing plate 151 is connected to the LD section. Absorbs heat generated by
The absorbed heat is released to the outside of the package 16 from the heat dissipation plate 152. That is, by driving and controlling the electronic cooler 15 based on the temperature information detected by the thermistor 5, the temperature of the LD section can be kept constant.

【0007】また、9はパッケージ16の開口面を塞ぐ
ことでLD部を気密封止するカバーで、窒素ガスの封入
後、パッケージ16とシーム溶接により固定される。1
0は光アイソレータで、光アイソレータホルダ11内に
接着または溶接により保持され、レンズ7で集束変換さ
れたビームが通過した後、その光が戻り光とならないよ
うに機能し、レンズ7と同一光軸上に溶接固定される。
A cover 9 hermetically seals the LD portion by closing the opening surface of the package 16 is fixed to the package 16 by seam welding after enclosing nitrogen gas. 1
Reference numeral 0 denotes an optical isolator, which is held in the optical isolator holder 11 by adhesion or welding, and functions so that the beam, which has been focused and converted by the lens 7, does not become return light after passing through the beam, and has the same optical axis as the lens 7. It is fixed by welding on top.

【0008】12はLD1の出力光をレンズ7、光アイ
ソレータ10を介して入力伝達する光ファイバであり、
13は光ファイバ12を固定するフェルールである。1
4はパッケージ16に対してフェルール13を一体保持
するための金属スリーブで、それぞれ光軸位置を調整し
た後、YAGレーザ等で溶接固定される。
Reference numeral 12 is an optical fiber for inputting and transmitting the output light of the LD 1 through the lens 7 and the optical isolator 10.
Reference numeral 13 is a ferrule for fixing the optical fiber 12. 1
Reference numeral 4 denotes a metal sleeve for integrally holding the ferrule 13 with respect to the package 16. After adjusting the optical axis position, the metal sleeve 4 is welded and fixed by a YAG laser or the like.

【0009】尚、図示しないが、LDヘッダ3、サーミ
スタ5、電子冷却器15は、パッケージ16の内部に突
出されたセラミック上のAuメタライズパターンまたは
金属リードに、ワイヤボンディング等で配線されてい
る。
Although not shown, the LD header 3, the thermistor 5, and the electronic cooler 15 are wired by wire bonding or the like to the Au metallized pattern on the ceramic or the metal lead protruding into the package 16.

【0010】図5は従来の光ファイバモジュールの第2
の構造例を示す断面図である。尚、図5において、図4
と同一部分には同一符号を付して示し、その説明は省略
する。
FIG. 5 shows a second conventional optical fiber module.
3 is a cross-sectional view showing a structural example of FIG. In addition, in FIG.
The same parts as the above are indicated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0011】図5において、17は、LD1及びヒート
シンク2をボンディングしたLDヘッダ3、サーミスタ
5が取り付けられるL字型支持板17である。LDヘッ
ダ3と支持板17は、放熱性を良好にするため、半田付
け等により固定される。サーミスタ5と支持板17は接
着または半田付けにより固定される。L字型支持板17
は電子冷却器15の冷却面に載置され、はんだ付けによ
り固定される。また、その直立板部にはLD1の出力光
が通過するように窓171が形成される。
In FIG. 5, reference numeral 17 is an L-shaped support plate 17 to which the LD header 3 to which the LD 1 and the heat sink 2 are bonded and the thermistor 5 are attached. The LD header 3 and the support plate 17 are fixed by soldering or the like in order to improve heat dissipation. The thermistor 5 and the support plate 17 are fixed by adhesion or soldering. L-shaped support plate 17
Is mounted on the cooling surface of the electronic cooler 15 and fixed by soldering. Further, a window 171 is formed in the upright plate portion so that the output light of the LD 1 passes through.

【0012】18はレンズ7及び光アイソレータ10を
それぞれの光軸が一致するように保持する金属製の光学
系ホルダである。レンズ7は半田付け、圧入等で、光ア
イソレータ10は接着等で、ホルダ18に固定される。
この光学系ホルダ18はパッケージ16に形成された開
口窓162から挿入され、LD1と光軸調整された後、
L字型支持板17の直立板部とYAGレーザ等で溶接固
定される。
Reference numeral 18 denotes a metal optical system holder which holds the lens 7 and the optical isolator 10 so that their optical axes coincide with each other. The lens 7 is fixed to the holder 18 by soldering, press fitting, or the like, and the optical isolator 10 is bonded or the like.
The optical system holder 18 is inserted through the opening window 162 formed in the package 16 and adjusted in optical axis with the LD 1.
The upright plate portion of the L-shaped support plate 17 is welded and fixed with a YAG laser or the like.

【0013】さらに、光学系ホルダ18にはフェルール
13を介して光ファイバ13を固定した金属スリーブ1
4が、光軸調整後に溶接固定される。また、光学系ホル
ダ18は、パッケージ16の開口窓162と半田付け、
接着により固定される。
Further, a metal sleeve 1 having an optical fiber 13 fixed to an optical system holder 18 via a ferrule 13.
4 is welded and fixed after the optical axis adjustment. Further, the optical system holder 18 is soldered to the opening window 162 of the package 16,
It is fixed by adhesion.

【0014】図6は従来の光ファイバモジュールの第3
の構造例を示す断面図である。尚、図6において、図5
と同一部分には同一符号を付して示し、その説明は省略
する。
FIG. 6 shows a third conventional optical fiber module.
3 is a cross-sectional view showing a structural example of FIG. In addition, in FIG.
The same parts as the above are indicated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0015】図6において、19はLD1を放熱するヒ
ートシンク、20はLD1及びヒートシンク19がボン
ディングされるLDヘッダで、ヒートシンク19、LD
ヘッダ20はLD1の光軸方向に対して垂直方向に半田
付け等で固定される。LDヘッダ20は電子冷却器15
に直立した状態で半田付け等で固定される。
In FIG. 6, 19 is a heat sink that radiates heat from the LD 1, 20 is an LD header to which the LD 1 and the heat sink 19 are bonded, and the heat sink 19 and LD
The header 20 is fixed by soldering or the like in a direction perpendicular to the optical axis direction of the LD 1. The LD header 20 is the electronic cooler 15.
It is fixed by soldering etc. in an upright state.

【0016】また、21はLD1を気密封止する円筒状
のキャップで、LD1からの光が通過するガラス窓21
1が形成されている。このキャップ21はLDヘッダ2
0と抵抗溶接等で固定される。
Reference numeral 21 is a cylindrical cap that hermetically seals the LD 1 and is a glass window 21 through which light from the LD 1 passes.
1 is formed. This cap 21 is the LD header 2
It is fixed by 0 and resistance welding.

【0017】レンズ7、光アイソレータ10を保持した
光学系ホルダ18は、図5と同様にLD1と光軸調整さ
れた後、キャップ21とYAGレーザ等で溶接固定され
る。また、LDヘッダ20から突出した金属リードは、
図示しないが、パッケージ16の内部に突出されたセラ
ミック上のAuメタライズパターンまたは金属リードに
半田付け等で配線される。
The optical system holder 18 holding the lens 7 and the optical isolator 10 is adjusted in the optical axis with the LD 1 as in FIG. 5, and then fixed by welding with the cap 21 and a YAG laser or the like. In addition, the metal lead protruding from the LD header 20 is
Although not shown, it is wired by soldering or the like to the Au metallized pattern on the ceramic or the metal lead protruding inside the package 16.

【0018】すなわち、発光素子と伝送用光ファイバを
光結合する従来の光ファイバモジュールは、基本的に上
記のように構成されており、LD1から放射される光を
レンズ7により集光し、光アイソレータ10で戻り光を
抑制しつつ、光ファイバ12に入射するようになってい
る。
That is, the conventional optical fiber module for optically coupling the light emitting element and the transmission optical fiber is basically configured as described above, and the light emitted from the LD 1 is condensed by the lens 7 to generate the light. The isolator 10 suppresses the returning light and makes it incident on the optical fiber 12.

【0019】ところで、上記のような光ファイバモジュ
ールは、それ自体の温度を一定に保つため、図7に示す
ようにパッケージ16をアルミ等のヒートシンク22に
取り付け21、LD1に電流を流すことにより発生する
熱流を電子冷却器15で冷却し、ヒートシンクに放熱す
るヒートポンプ方式をとっている。
By the way, in order to keep the temperature of the optical fiber module as described above constant, it is generated by attaching the package 16 to a heat sink 22 such as aluminum as shown in FIG. A heat pump system in which the heat flow is cooled by the electronic cooler 15 and radiated to a heat sink is adopted.

【0020】しかしながら、上記構造による従来の光フ
ァイバモジュールでは、電子冷却器15とヒートシンク
22との間にパッケージ16の底面を介するため、熱抵
抗が大きくなり、放熱性が悪くなっている。その分、電
子冷却器15に付加する印加電力を増大しようとする
と、自己発熱が大きくなるため、相乗的に印加電力を増
大しなければならない。このように、従来では電子冷却
器15が持つ冷却能力を十分に生かし切れていない。
However, in the conventional optical fiber module having the above-mentioned structure, since the bottom surface of the package 16 is interposed between the electronic cooler 15 and the heat sink 22, the thermal resistance is large and the heat dissipation is poor. If an attempt is made to increase the applied power applied to the electronic cooler 15 by that amount, self-heating increases, so the applied power must be increased synergistically. As described above, conventionally, the cooling capacity of the electronic cooler 15 has not been fully utilized.

【0021】また、図5及び図6に示す構造では、光学
系ホルダ18とパッケージ16の開口窓162を半田付
け、接着等で固定しているため、気密封止が不十分にな
りやすく、LD1の半田付け部に酸化、腐食が生じ、L
D1の特性が劣化したり、光軸ずれが生じてしまうおそ
れがある。
Further, in the structure shown in FIGS. 5 and 6, since the optical system holder 18 and the opening window 162 of the package 16 are fixed by soldering, adhesion or the like, the hermetic sealing tends to be insufficient, and the LD 1 Oxidation and corrosion occur in the soldered part of
There is a possibility that the characteristic of D1 may be deteriorated or the optical axis may be displaced.

【0022】特に、図6に示す構造では、LDヘッダ1
9と電子冷却器15との接触面積が小さいため、LD1
から発熱する熱を冷却する能力が十分に生かし切れてい
ない。
Particularly, in the structure shown in FIG. 6, the LD header 1
9 has a small contact area between the electronic cooler 15 and LD1.
The ability to cool the heat generated from is not fully utilized.

【0023】以上は発光素子と光ファイバを光結合する
光ファイバモジュールについて説明したが、受光素子と
光ファイバを光結合するモジュールについても同様の問
題が生じている。
Although the optical fiber module for optically coupling the light emitting element and the optical fiber has been described above, the same problem occurs in the module for optically coupling the light receiving element and the optical fiber.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、光
能動素子をパッケージに内蔵して光ファイバと光結合さ
せる従来の光ファイバモジュールでは、光能動素子の温
度を保持する電子冷却素子の冷却能力を十分生かし切れ
ておらず、冷却効率が悪いという問題点があった。ま
た、光学系ホルダをパッケージ内に挿入するタイプのも
のは構造的に気密が漏れやすく、光能動素子の取付部分
に酸化、腐食が生じて、光入出力特性が劣化したり、光
軸ずれが生じたりするおそれがあるという問題点があっ
た。
As described above, in the conventional optical fiber module in which the optical active element is built in the package and optically coupled with the optical fiber, the cooling of the electronic cooling element for maintaining the temperature of the optical active element is performed. There was a problem that the cooling efficiency was poor because the capacity was not fully utilized. In addition, the type in which the optical system holder is inserted into the package structurally leaks airtightly, and the mounting part of the optical active element is oxidized and corroded, which deteriorates the optical input / output characteristics and the optical axis shift. There was a problem that it might occur.

【0025】そこで本発明は上記の課題を解決すべくな
されたもので、電子冷却素子の冷却能力を十分に発揮さ
せ、効率よく光能動素子を冷却可能な構造を持つ光ファ
イバモジュールを提供することを第1の目的とする。
Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and provides an optical fiber module having a structure capable of efficiently exhibiting the cooling capacity of an electronic cooling element and efficiently cooling an optically active element. Is the first purpose.

【0026】また、光学系ホルダがパッケージ内に挿入
されるタイプのものでも、光能動素子を完全に気密封止
することができる光ファイバモジュールを提供すること
を第2の目的とする。
A second object of the present invention is to provide an optical fiber module which is a type in which an optical system holder is inserted into a package and which can hermetically seal an optically active element.

【0027】究極の目的は、長期的にも安定した光出力
が得られる光ファイバモジュールを提供することにあ
る。
The ultimate purpose is to provide an optical fiber module that can obtain a stable optical output even in the long term.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記第1の目
的を達成するために、光能動素子、電子冷却素子をパッ
ケージに収容し、内部の光能動素子と外部の光ファイバ
とを光結合する光ファイバモジュールにおいて、電子冷
却器の放熱板をパッケージ外壁の一部として利用するよ
うにしたことを第1の特徴とする。
In order to achieve the first object, the present invention accommodates an optical active element and an electronic cooling element in a package, and installs an optical active element inside and an optical fiber outside the optical fiber. The first feature of the optical fiber module to be coupled is that the heat dissipation plate of the electronic cooler is used as a part of the outer wall of the package.

【0029】また、本発明は、上記第2の目的を達成す
るために、光能動素子、電子冷却素子をパッケージに収
容し、パッケージ内に光学系ホルダが挿入され、内部の
光能動素子と外部の光ファイバとを光学系ホルダに保持
される光学系を介して光結合する光ファイバモジュール
において、光能動素子を光軸面に光透過窓を有する小型
の筐体で気密封止するようにしたことを第2の特徴とす
る。
Further, in order to achieve the above second object, the present invention accommodates an optical active element and an electronic cooling element in a package, and an optical system holder is inserted into the package, and the optical active element inside and the external In an optical fiber module that optically couples the optical fiber with the optical fiber via an optical system held by an optical system holder, the optical active element is hermetically sealed in a small housing having a light transmitting window on the optical axis plane. This is the second feature.

【0030】さらに、本発明は、上記の第1、第2の特
徴とする構造を合せ持つようにしたことを第3の特徴と
する。
Further, a third feature of the present invention is that the structures having the above first and second features are combined.

【0031】[0031]

【作用】第1の特徴とする構成の光ファイバモジュール
では、電子冷却器の放熱板がパッケージの外壁の一部と
することで、熱抵抗を減らし、直接的に光能動素子の発
熱を放熱できるようにしている。
In the optical fiber module having the first characteristic structure, the heat dissipation plate of the electronic cooler is formed as a part of the outer wall of the package, so that the heat resistance can be reduced and the heat generated by the photoactive element can be directly radiated. I am trying.

【0032】第2の特徴とする構成の光ファイバモジュ
ールでは、パッケージ内部で光能動素子を小型の筐体に
より気密封止した二重構造とし、これによってパッケー
ジと光学系ホルダとの接合部に気密漏れが生じても、光
能動素子への影響がないようにしている。
In the optical fiber module having the second characteristic structure, the optical active element is hermetically sealed inside the package by a small case, whereby the junction between the package and the optical system holder is hermetically sealed. Even if a leak occurs, it does not affect the photoactive device.

【0033】[0033]

【実施例】以下、図1乃至図4を参照して本発明の実施
例を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.

【0034】図1は本発明に係る光ファイバモジュール
の第1の実施例の構造を示す断面図である。図1におい
て、図4と同一部分には同一符号を付して示し、ここで
は異なる部分を中心に説明する。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of the first embodiment of the optical fiber module according to the present invention. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and different parts will be mainly described here.

【0035】図1において、31はLD部が搭載される
電子冷却器であり、吸熱板311、放熱板312、電子
冷却素子313からなる。吸熱板311、放熱板312
はセラミック等で作られ、放熱板312より吸熱板31
1より十分大きく形成され、パッケージ32の底面外壁
として用いられる。吸熱板311上にはLD部が搭載固
定される。
In FIG. 1, reference numeral 31 denotes an electronic cooler on which an LD section is mounted, which is composed of a heat absorbing plate 311, a heat radiating plate 312, and an electronic cooling element 313. Heat absorbing plate 311 and heat radiating plate 312
Is made of ceramics, etc.
It is formed sufficiently larger than 1 and is used as an outer wall of the bottom surface of the package 32. The LD unit is mounted and fixed on the heat absorbing plate 311.

【0036】パッケージ32はCu−WやKOVAR等
の金属で構成され、上底面が開放面されており、底面側
には電子冷却器31の放熱板312が臘付けにより固定
される。また、上面側にはカバー9が、窒素ガスの封入
後、シーム溶接により固定される。尚、パッケージ32
のLD1の出力光が通過する部分には窓321が形成さ
れ、その部分に光アイソレータホルダ11が、光軸調整
後、固定される。
The package 32 is made of a metal such as Cu-W or KOVAR, has an open bottom surface, and the heat radiating plate 312 of the electronic cooler 31 is fixed to the bottom surface side by gluing. A cover 9 is fixed to the upper surface side by seam welding after enclosing nitrogen gas. The package 32
A window 321 is formed in a portion through which the output light of the LD 1 passes, and the optical isolator holder 11 is fixed to the portion after the optical axis adjustment.

【0037】上記構成の光ファイバモジュールによれ
ば、LD1、ヒートシンク2、LDヘッダ3、支持板
4、サーミスタ5、レンズ7、レンズホルダ8を保護す
るパッケージ32の底面と電子冷却器31の放熱板31
2を臘付けにより固定して両者を一体化しいるので、外
部ヒートシンクに装着した時、熱抵抗がほとんどなく、
これによって放熱性が良好となり、電子冷却器31の駆
動効率を向上させることができる。
According to the optical fiber module having the above structure, the bottom surface of the package 32 for protecting the LD 1, the heat sink 2, the LD header 3, the support plate 4, the thermistor 5, the lens 7, and the lens holder 8 and the heat dissipation plate of the electronic cooler 31. 31
Since 2 is fixed by gluing and both are integrated, there is almost no thermal resistance when attached to an external heat sink,
As a result, heat dissipation is improved, and the drive efficiency of the electronic cooler 31 can be improved.

【0038】また、パッケージ32の底面と電子冷却器
31の放熱板312を共用したことにより、基板一枚分
程光ファイバモジュールの高さが低くなり、伝送装置へ
の実装が容易になるという効果もある。
In addition, since the bottom surface of the package 32 and the heat dissipation plate 312 of the electronic cooler 31 are shared, the height of the optical fiber module is reduced by about one board, which facilitates mounting on the transmission device. There is also.

【0039】尚、上記実施例では、図2(a)に示すよ
うに、LD1の出力光が通過する窓321の形成された
パッケージ32の外壁と電子冷却器31の放熱板312
が垂直になるようにしたが、図6に示したような構造を
とるものについては、図2(b)に示すように、パッケ
ージ32の窓321の形成された外壁と電子冷却器31
の放熱板312が平行になるように両者を形成固定すれ
ば、上記実施例と同様な効果が得られる。
In the above embodiment, as shown in FIG. 2A, the outer wall of the package 32 having the window 321 through which the output light of the LD 1 passes and the heat radiating plate 312 of the electronic cooler 31 are formed.
2 is made vertical, but in the case of the structure shown in FIG. 6, as shown in FIG. 2B, the outer wall of the package 32 on which the window 321 is formed and the electronic cooler 31.
If the heat radiating plates 312 are formed and fixed so that they are parallel to each other, the same effect as in the above embodiment can be obtained.

【0040】図3はこの発明に係る光ファイバモジュー
ルの第2の実施例の構造を示す断面図である。図3にお
いて、図5と同一部分には同一符号を付して示し、ここ
では異なる部分を中心に説明する。
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of the second embodiment of the optical fiber module according to the present invention. 3, the same parts as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and different parts will be mainly described here.

【0041】図3において、33は天面を開放とした断
面をコ字状とした小型の筐体であり、電子冷却器15の
吸熱板151上に固定され、内部底面にはLD1、ヒー
トシンク2をボンディングしたLDヘッダ3とサーミス
タ5が固定される。そして、窒素ガス封入後、天面にカ
バー34がシーム溶接により固定される。筐体33のL
D1の出力光通過部分には窓331が形成される。
In FIG. 3, reference numeral 33 denotes a small housing having an open top surface and a U-shaped cross section. The housing 33 is fixed on the heat absorbing plate 151 of the electronic cooler 15, and has an LD1 and a heat sink 2 on the inner bottom surface. The LD header 3 and the thermistor 5 bonded to are fixed. After filling with nitrogen gas, the cover 34 is fixed to the top surface by seam welding. L of case 33
A window 331 is formed in the output light passage portion of D1.

【0042】その後、図5と同様に、筐体33の窓33
1形成部分に、レンズ7、光アイソレータ10が取り付
けられた光学系ホルダ18が、光軸調整後、YAGレー
ザ等で溶接固定される。光学系ホルダ18はパッケージ
16の開口窓162の端部と半田付け、接着等で固定さ
れる。
Then, as in FIG. 5, the window 33 of the casing 33 is formed.
The optical system holder 18 to which the lens 7 and the optical isolator 10 are attached is welded and fixed to the formed portion 1 by a YAG laser or the like after adjusting the optical axis. The optical system holder 18 is fixed to the end portion of the opening window 162 of the package 16 by soldering, bonding or the like.

【0043】上記構成の光ファイバモジュールによれ
ば、パッケージ16内部でLD1を筐体33及びカバー
34による箱型容器に密封した二重構造となっているの
で、LD部の気密を保つことができ、LD1の劣化を防
ぎ、長期に渡って安定した光出力が得られるようにな
る。
According to the optical fiber module having the above structure, since the LD 1 is sealed inside the package 16 in the box-shaped container by the housing 33 and the cover 34, the LD portion can be kept airtight. , LD1 is prevented from being deteriorated, and stable optical output can be obtained for a long period of time.

【0044】また、LD1を取り付けた筐体33と電子
冷却器15の接触面積を大きくすれば、熱吸収性がさら
に良好となり、電子冷却器15の駆動効率を向上させる
ことができるという効果をもたらす。
Further, if the contact area between the housing 33 to which the LD 1 is attached and the electronic cooler 15 is increased, the heat absorption is further improved, and the driving efficiency of the electronic cooler 15 can be improved. .

【0045】図8は、本発明に係わる第3の実施例の構
造を示す断面図である。この実施例では、第1の実施例
の電子冷却素子/パッケージ一体構造と、第2の実施例
の気密封止筐体二重構造を組み合わせた構造を備えた光
ファイバーモジュールである。このため、第3の実施例
では、第1の実施例と第2の実施例のそれぞれの相乗効
果が得られ、いっそうの冷却効率向上、LD劣化の防止
を期待できる。
FIG. 8 is a sectional view showing the structure of the third embodiment according to the present invention. This embodiment is an optical fiber module having a structure in which the electronic cooling element / package integrated structure of the first embodiment and the hermetically sealed housing double structure of the second embodiment are combined. Therefore, in the third embodiment, the synergistic effect of each of the first and second embodiments can be obtained, and further improvement in cooling efficiency and prevention of LD deterioration can be expected.

【0046】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
It is needless to say that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電子
冷却素子/パッケージ一体構造により、電子冷却素子の
冷却能力を十分に発揮させ、効率よく光能動素子を冷却
可能な構造を持つ光ファイバモジュールを提供すること
ができる。
As described above, according to the present invention, the optical cooling element / package integrated structure allows the optical cooling element to fully exhibit its cooling ability and efficiently cool the optical active element. A fiber module can be provided.

【0048】また、気密封止筐体二重構造により、光学
系ホルダがパッケージ内に挿入されるタイプのもので
も、光能動素子を完全に気密封止することができる光フ
ァイバモジュールを提供することができる。
Further, the present invention provides an optical fiber module capable of completely hermetically sealing an optical active element even in a type in which an optical system holder is inserted into a package by a hermetically sealed housing double structure. You can

【0049】さらに、電子冷却素子/パッケージ一体構
造、気密封止筐体二重構造の組み合わせにより、長期的
にも安定した光出力が得られる光ファイバモジュールを
提供することができる。
Furthermore, by combining the electronic cooling element / package integrated structure and the hermetically sealed housing double structure, it is possible to provide an optical fiber module capable of obtaining a stable optical output even in the long term.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る光ファイバモジュールの第1の実
施例の構造を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a first embodiment of an optical fiber module according to the present invention.

【図2】同実施例の電子冷却素子とパッケージの一体化
構造を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an integrated structure of an electronic cooling element and a package of the same embodiment.

【図3】本発明に係る光ファイバモジュールの第2の実
施例の構造を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a structure of a second embodiment of the optical fiber module according to the present invention.

【図4】従来の光ファイバモジュールの第1の構造例を
示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a first structural example of a conventional optical fiber module.

【図5】従来の光ファイバモジュールの第2の構造例を
示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a second structural example of a conventional optical fiber module.

【図6】従来の光ファイバモジュールの第3の構造例を
示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a third structural example of a conventional optical fiber module.

【図7】従来の光ファイバモジュールの電子冷却素子の
冷却原理を説明するための断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the cooling principle of the electronic cooling element of the conventional optical fiber module.

【図8】本発明に係る光ファイバモジュールの第3の実
施例の構造を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing the structure of the third embodiment of the optical fiber module according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 LD 2 ヒートシンク 3 LDヘッダ 4 支持板 5 温度検出用サーミスタ抵抗 7 レンズ 8 レンズホルダ 9,34 カバー 10 光アイソレータ 11 光アイソレータホルダ 12 光ファイバ 13 フェルール 14 金属スリーブ 15,31 電子冷却器 18 光学系ホルダ 32 パッケージ 33 筐体 162 開口窓 311 吸熱板 312 放熱板 313 電子冷却素子 321,331 窓 1 LD 2 Heat Sink 3 LD Header 4 Support Plate 5 Temperature Detection Thermistor Resistor 7 Lens 8 Lens Holder 9,34 Cover 10 Optical Isolator 11 Optical Isolator Holder 12 Optical Fiber 13 Ferrule 14 Metal Sleeve 15, 31 Electronic Cooler 18 Optical System Holder 32 package 33 housing 162 opening window 311 heat absorption plate 312 heat dissipation plate 313 thermoelectric cooler 321, 331 window

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光能動素子、電子冷却素子をパッケージ
に収容し、内部の光能動素子と外部の光ファイバとを光
結合する光ファイバモジュールにおいて、 前記電子冷却素子の放熱板をパッケージ外壁の一部とす
ることを特徴とする光ファイバモジュール。
1. An optical fiber module in which an optical active element and an electronic cooling element are housed in a package, and an internal optical active element and an external optical fiber are optically coupled to each other. An optical fiber module characterized by being a part.
【請求項2】 光能動素子、電子冷却素子をパッケージ
に収容し、前記パッケージ内に光学系ホルダが挿入さ
れ、内部の光能動素子と外部の光ファイバとを前記光学
系ホルダに保持される光学系を介して光結合する光ファ
イバモジュールにおいて、 前記パッケージの内部で前記光能動素子を光軸面に光透
過窓を有する小型の筐体で気密封止するようにしたこと
を特徴とする光ファイバモジュール。
2. An optical system in which an optical active element and an electronic cooling element are housed in a package, an optical system holder is inserted in the package, and an internal optical active element and an external optical fiber are held by the optical system holder. In an optical fiber module optically coupled through a system, the optical active element is hermetically sealed inside the package with a small housing having a light transmission window on an optical axis plane. module.
【請求項3】 光能動素子、電子冷却素子をパッケージ
に収容し、前記パッケージ内に光学系ホルダが挿入さ
れ、内部の光能動素子と外部の光ファイバとを前記光学
系ホルダに保持される光学系を介して光結合する光ファ
イバモジュールにおいて、 前記電子冷却素子の放熱板をパッケージ外壁の一部とす
る電子冷却素子/パッケージ一体化構造と、 前記パッケージの内部で前記光能動素子を光軸面に光透
過窓を有する小型の筐体で気密封止する気密封止二重化
構造とを具備する光ファイバモジュール。
3. An optical system in which an optical active element and an electronic cooling element are housed in a package, an optical system holder is inserted into the package, and an internal optical active element and an external optical fiber are held by the optical system holder. In an optical fiber module optically coupled via a system, an electronic cooling element / package integrated structure in which a heat dissipation plate of the electronic cooling element is a part of a package outer wall, and the photoactive element in an optical axis plane inside the package. An optical fiber module comprising a hermetically sealed dual structure for hermetically sealing in a small housing having a light transmission window.
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